Теплица из поликарбоната своими руками

Для тепличного хозяйства поликарбонат – светопроницаемый материал с хорошими эксплуатационными показателями – подходит больше, чем стекло. Используя легкие и прочные конструкции из поликарбоната, можно самостоятельно разобраться — как сделать теплицу из поликарбоната произвольного размера, организовав необходимую освещенность, температуру и влажность.

Выбираем поликарбонат

Поликарбонат – листовой пластик с ячеистой или монолитной структурой, в зависимости от добавок имеет различную светопроницаемость. Прочность и сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам зависит от структуры и толщины листа. С точки зрения химии – это термопласт, сложный полиэфир угольной кислоты и двухатомных спиртов. Для эксплуатации и использования поликарбоната в строительстве важны свойства, приведенные в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Пользовательские характеристики сотового поликарбоната.

Таблица 2. Параметры монолитного поликарбоната, отличающиеся от аналогичных свойств сотовых панелей.

Различие между сотовым и монолитным поликарбонатом заключается не только в наличии или отсутствии пустот в панелях. Отличаются также:

• минимально допустимый радиус изгиба – для панелей толщиной 10 мм R_min составляет 1500 мм для монолитного и 1750 мм для сотового;
• звукоизоляция – для листов 8 мм монолитного типа стандарт 28…31 дБ, для сотового – только 18 дБ;
• коэффициент теплопередачи монолитного термопласта в 1,5 раз превышает аналогичный параметр для сотового;
• есть различие и по допустимой ударной нагрузке – сотовый пластик более хрупкий.

За счет особенности конструкции панелей ассортимент толщин панелей из сотового поликарбоната у 80% производителей начинается с 4 мм, для монолитных листов минимальная толщина составляет 1,5…2 мм.

Устройство теплиц подразумевает использование следующих свойств термопластов:

• высокий уровень светопрозрачности, возможность затенения до нужных параметров при выращивании тенелюбивых растений;
• малый коэффициент теплопроводности, обеспечивающий хорошие термоизоляционные свойства сооружения без применения дополнительной теплоизоляции;
• легкость конструкций, малая нагрузка на основание. Это допускает использование упрощенных фундаментов или, при подходящих условиях, их отсутствие;
• возможность использования термического формования панелей (изгиб под заданный радиус каркаса), что увеличивает вариативность геометрической формы теплиц;
• скорость возведения сооружения за счет простоты крепления панелей и малого удельного веса листов – можно не использовать строительную технику.

Поскольку легкость и низкий коэффициент теплопроводности – важная часть требуемых характеристик материала, при решении вопроса «какой поликарбонат для теплицы походит больше?» следует отдать предпочтение сотовым панелям. Монолитные листы больше подходят для сооружений, находящихся в зоне риска ударных нагрузок на светопрозрачные конструкции.

Параметры подбора сотовых панелей для тепличных построек:

• толщина панелей зависит от шага обрешетки каркаса и типа каркаса. Следует также учитывать геометрию постройки и минимальные углы изгибов конструкций. Дополнительный фактор – снеговые и ветровые нагрузки в зоне постройки;
• при выборе цвета панелей следует учитывать интенсивность солнечного излучения в регионе, требуемую для планируемого типа растительности освещенность;
• дополнительные характеристики материала – возможность поглощения ультрафиолетового излучения покрытием – влияют на продолжительность эксплуатации термопласта.

Схема воздействия солнечных лучей на лист сотового поликарбоната

Снеговая нагрузка в разных регионах России

С учетом приведенных данных, стоит остановить выбор на сотовом поликарбонате толщиной 4…8 мм, защищенных от разрушающего действия ультрафиолета, прозрачных (для 80% сельскохозяйственных культур в средней и северной части РФ). Форму теплицы при этом разумно принять каплевидной или арочной – это поможет снизить влияние снеговой нагрузки на кровельные конструкции и позволит применить более тонкие (и дешевые) листы сотового поликарбоната.

Устройство каркаса

Как говорилось выше, рационально использовать гнутые профили для сооружения теплицы. Однако для неспециалиста более простыми покажутся прямолинейные конструкции.

Ниже представлено несколько вариантов каркаса с разным типом геометрии.

Каркасы теплиц

При этом выделяют также двускатные модели с наклонными боковыми стенками («голландские») и арочные с каплевидным верхним сводом.

Базовые размеры самодельных теплиц из поликарбоната предложены ниже с учетом удобства обслуживания и различия выращиваемых культур.

Планирование размеров теплицы

Устройство каркаса зависит от выбранного для создания конструкции материала:

• деревянный брус. За счет высокой влажности в теплице подвергаются гниению, требует обязательной обработки влагозащитными и антисептическими пропитками. Оптимален для прямолинейной геометрии постройки;
• тонкий оцинкованный или алюминиевый профиль – удобен для создания криволинейных форм, не слишком прочен;
• металлопластиковые трубы – позволяют быстро собрать прочную и жесткую конструкцию, которая при этом слабо сопротивляется шквальному ветру или значительной снеговой нагрузке;
• стальная труба (круглого, квадратного, прямоугольного профиля) или уголок, швеллер. Этот тип каркаса наиболее прочен, но гнуть его в домашних условиях затруднительно, лучше использовать для скатных вариантов теплиц. Требует бетонированного основания либо свайного фундамента.

Для теплиц характерно простая конструкция, обеспечивающая необходимую прочность и малую площадь непрозрачных элементов. В арочных и скатных вариантах применяется общая схема, состоящая из дуг (многоугольных элементов) повторяющейся формы и размеров, связующих их стяжек, основания и мест для входа/выхода и проветривания. При этом тип основания и используемый материал каркаса взаимосвязаны.

Схема теплицы 6х3

Фундамент теплицы

Основание тепличного сооружения зависит от того, какие материалы будут применяться для строительства. При легких конструкциях (нагрузка от полного веса постройки 70…120 кг) допустим фундамент из бруса, уложенный на угловые столбы (колонны, сваи) из прочного строительного материала. Для таких угловых опор используется: кирпич, пенобетон, газобетон, массивный брус. При этом брус связывается с опорами с помощью дюбелей или других крепежных элементов. Толщина бруса принимается с учетом размеров стоек (дуг) каркаса и удобства их крепления. При таком условии нагрузочная способность бруса обычно достаточна для поддержания веса постройки.

Фундамент теплицы из поликарбоната

Если планируется установка теплицы из поликарбоната и металлических труб (швеллеров, уголка) или нагрузка от веса сооружения (за счет размеров) превышает 300…400 кг, лучше использовать ленточные фундаменты из бетона (железобетона) или металлический каркас с заглублением в почву, привязанный к угловым и промежуточным сваям. При этом необходимо позаботиться о теплоизоляции основания.

Теплица из поликарбоната своими руками из профиля

Рассмотрим построение теплицы из поликарбоната своими руками из металлического профиля.

Первый этап планирования – выбор расположения постройки. При этом учитывается:

• характер участка. Для устройства теплицы выбирают ровную площадку, поскольку наклонная потребует террасного устройства основания и разной высоты стен. Это усложняет постройку;
• освещенность. Предпочтительно ориентировать сооружение длинными сторонами на юг и север, торцами – на запад и восток соответственно. При этом форточки и подъемные отсеки для проветривания устраивают на южной стороне. При невозможности такого расположения выбирают ориентацию, которая обеспечит освещение постройки прямыми лучами не менее 6…8 часов в сутки, затенение забором (домом, высокими деревьями) нежелательно.
• роза ветров. Устройство теплицы на продуваемом холодными ветрами участками не рационально, в крайнем случае строение «разворачивают» к преобладающему направлению воздушных потоков торцом.

Следующий этап расчета – определение ширины и длины строения. Ширина грядок принимается 80…120 см, ширина дорожек – 50…80 см. Эти данные основаны на удобстве работы с растениями и прохода по сооружению. Таким образом, ширина теплицы составляет минимум (для принятой ширины грядки 100 см и дорожки – 60 см) 100х2+70+15х2 = 300 см. Здесь 15 см – запас на расстояние между стенками постройки и грядкой.

Планирование ширины грядок теплицы из поликарбоната

Длина постройки выбирается с учетом двух соображений:

• гнуть и резать листы сотового поликарбоната необходимо поперек полых ячеек;
• ширина плиты (панели) составляет 2,1 м.

Располагать стойки (фермы, дуги) желательно с шагом 1…2 м для получения прочной и жесткой конструкции. На основании этих данных чертеж арочной теплицы из гнутых отрезков металлического профиля будет иметь такой вид.

Чертеж арочной теплицы из гнутых отрезков металлического профиля

Как видно из чертежа, используются дугообразные фермы с максимальной высотой 2,1 м. Ширина теплицы рассчитана на две грядки и свободный проход между ними. Более детальный вид каркаса теплицы представлен на изометрическом чертеже.

Чертеж каркаса теплицы

Для усиления торцовых сторон постройки использованы раскосы, фермы соединены 7 продольными связями. Опоры дугообразных ферм заглублены в бетонное ленточное основание. Заглубление основания – 30…50 мм в зависимости от глубины промерзания для данного района и сезонности использования теплицы. Учитывать промерзание грунта и заглублять фундамент ниже этой границы необходимо только при круглогодичном использовании теплицы.

Границы глубин промерзания грунта

Два входа в строение, в верхней части которых устроены форточки, обеспечивают качественное проветривание.

Общий вид каркаса с прикрепленным к нему листами поликарбоната и фиксацией стоек ферм в основании схематически представлен на рисунке.

Фиксация стоек ферм в основании

Следует учитывать, что при бетонировании основания необходимо либо заранее устраивать стаканы для крепления ферм, либо монтировать фермы на стадии бетонирования. В обоих случаях для обеспечения жесткости конструкции необходимо организовать обвязку нижней продольной связи (армирование фундамента).

Монтаж

Установка поликарбонатной теплицы арочного типа делится на три этапа.

Устройство основания

Принимаем основание ленточного типа из армированного бетона. Выполняются работы:

• разметка участка, при необходимости выравнивание. Определение базовых точек фундамента;
• рытье траншеи под основание. Глубина рассчитывается с учетом необходимой высоты фундамента (400 мм) и амортизирующей «подушки» из щебня, гравия или песка (50…100 мм), что составляет 500 мм. Ширина – 250…300 мм;
• трамбовка «подушки» под заливку. Засыпка сыпучего материала контролируется по толщине, трамбовка обязательна – это поможет избежать «утечки» жидкого бетона и увеличит прочность основания;
• монтаж опалубки. В качестве съемной опалубки выбирают доски или специальную фанеру. Высота опалубки зависит от устройства теплицы – при наличии высоких грядок достаточно подъема над поверхностью грунта на 100…150 мм;
• устраивается арматура. Для дальнейшего монтажа ферм выпускаются участки над поверхностью будущего фундамента или устанавливаются стаканы под стойки с заданным шагом. Легкие конструкции монтируются на бетонное основание по месту;
• выполняется заливка жидкого бетона. Для создания фундамента можно принять пропорции смеси 1:3:5 (цемент:песок:щебень), добавив воды половину объема сухой смеси;
• после застывания бетонного основания (12…16 дней) выполняется гидроизоляция фундамента рубероидом и/или дополнительная кладка из кирпича или газобетона (пенобетона, бруса) для увеличения высоты теплицы.

Монтаж каркаса

Трубу из металлического профиля можно сварить заранее, создавая готовые фермы, или монтировать по месту. Первый вариант более удобен, особенно при использовании шаблонов – правильная единая форма ферм облегчит их соединение продольными связями и сократит срок работ. Сварку ферм можно осуществлять во время отверждения фундамента.

При сборке каркаса методом сварки используется точечное соединение, допустимо усиление связей косынками и уголками. Места для крепления листов поликарбоната засверливаются по месту, с учетом допустимого шага крепления и удобства монтажа. Демонстрация того, как сделать теплицу своими руками из поликарбоната на основе металлического профиля и подготовленного основания на видео.

Крепление панелей из сотового поликарбоната

При установке панелей важно учитывать свойство поликарбоната расширяться под действием тепла. Поэтому листы крепятся либо внахлест (6…8 см), либо с монтажом специальных соединительных профилей.

Крепление панелей из сотового поликарбоната

Крепление листов к металлическим элементам каркаса напрямую осуществляется саморезами так, чтобы не повредить сотовую структуру листов.

Правильное крепление листов поликарбоната

Если используются соединительные профили, нет опасности повредить панели, швы получаются герметичными и плотными, остается возможность для термического расширения материала.

Важный элемент монтажа – установка торцовой защиты на панели. Это может быть самоклеящаяся лента или торцовый профиль.

Монтаж через соединительный профиль

Отопление

Правильная теплица из поликарбоната нуждается в отоплении. Оно может выполняться:

• естественным обогревом солнечным теплом. Приемлем только для регионов с зимней (межсезонной) температурой выше нуля или для теплиц, эксплуатируемых после окончания и до начала заморозков;
• естественным биологическим нагревом – используется природное тепло грунта, получаемое гниением удобрений (навоза и других). Также подходит только для сезонного выращивания растений;
• газовом, печным. Для обогрева используется сжигание твердого, жидкого или газообразного топлива. Рентабельно для круглогодичных сооружений, требует устройства специальной системы отопительных элементов, в том числе вытяжки и принудительной вентиляции;
• водяным – основано на методе передачи тепла грунту от проложенных под грядками труб водяного отопления. Система питается от котла или домового устройства для нагрева теплоносителя при условии расположении теплицы вплотную к дому;

Электрическим – под грядками устраиваются системы «теплого пола» на основе кабелей или матов. Реже применяются инфракрасные пленочные варианты обогрева.

Теплый пол в теплице

Применимы также комбинированные варианты. Пример: кабельный теплый пол дополнен лампами ДНАТ (дуговые натриевые газоразрядные), которые, помимо тепла, дают необходимый для растений спектр светового излучения.

Электрическое отопление теплиц – лучший вариант организовать постоянную температуру при минимальных затратах на теплоносители и обслуживание, обеспечивающий также автоматическую регулировку теплоты среды. Устроить электрическое отопление теплицы своими руками может человек с минимальными познаниями в области энергетики.

Заключение

Устройство поликарбонатной теплицы своими руками – дело затратное и трудоемкое, но возможное для человека с минимальным опытом строительства. При правильном подходе окупаемость теплиц сезонного использования составляет 3…5 лет, круглогодичных (в зависимости от ассортимента выращиваемых культур) – 2…3 года.

При постройке необходимо учитывать погодные условия региона, условия использования сооружения и требования сельскохозяйственных культур. Необходимо также изучить правила – как ухаживать за теплицей из поликарбоната. Соблюдение условий гарантирует длительное и эффективное использование постройки.